隧道围岩级别划分与判定

地道围岩级别区分与判断地道围岩级别区分与判断地道围岩级别区分与判断地道围岩级别区分与判断地道围岩分级就是评定围岩性质、判断地道围岩稳固性，作为选择地道地址、支护种类的依照和指导安全施工。国标《锚杆发射混凝土支护技术规范》围岩分级1.1围岩分级围岩级其余区分应依据岩石坚硬性岩体完好性构造面特色地下水和地应力状况等要素综合确立并应吻合表1.1规定。表1.1围岩分级围岩岩体构造影响程度，构造面发级构造育状况和组合状态别整体构造影响稍微，偶有小断状及层构造面不发育，仅有层间2~3组，均匀间距大于结合0.8m，以原生和构造节理优异为主，多数闭合，无泥质的厚充填，不贯穿。层间结合层状优异，一般不出现不稳固构造块体

主要工程地质特色岩石强度指标岩体声波指标单轴饱点荷载强岩体纵岩体完好和抗压度波速度性指标强度(MPa)(km/s)(MPa)>60>2.5>5>0.75

毛洞稳固岩体状况强度应力比——毛洞跨度5~10m时长远稳定，无碎块掉落Ⅱ同I级同I级围岩特色围岩构造块状构造影响较重，有少许断构造层，构造面发育，一般和层为3组，均匀间距间结0.4~0.8m，以原生和构造合较节理为主，多数闭合，偶好的有泥质充填，贯穿性较中厚差，有少许柔弱构造面。层或层间结合较好，偶有层间厚层错动和层面张开现象状结构Ⅲ同I级同I级围岩特色围岩构造

30~601.25~2.53.7~5.2>0.75>60>2.53.7~5.2>0.520~300.85~1.253.0~4.5>0.75

毛洞跨度5~10m时，围岩——能较长时间(数月至数年)保持稳定，仅出现局部小块掉落>2毛洞跨度5~10m时围岩能维精心整理同Ⅱ同Ⅱ级围岩块状构造和级围层间结合较好的中厚层岩块或厚层状构造特色状结构和层间结合较好的中厚层或厚层状构造层间构造影响较重构造面发结合育一般为3组均匀间距优异0.2~0.4m以构造节理为的薄主节理面多数闭合罕有层和泥质充填岩层为薄层或软硬以硬岩为主的软硬岩互岩互层层间结合优异少见软层结弱夹层层间错动和层面构张开现象碎裂构造影响较重构造面发镶嵌育一般为3组以上均匀间构造距0.2~0.4m以构造节理为主节理面多数闭合少量有泥质充填块体间坚固咬合Ⅳ同Ⅱ同Ⅱ级围岩块状构造和级围层间结合较好的中厚层岩块或厚层状构造特色状结构和层间结合较好的中厚层或厚层状构造

30~601.25~2.503.0~4.50.5~0.75>2>60(软>2.503.0~4.50.30~0.50>2岩>20)>60>2.5030~4.50.30~0.50>210~300.42~1.252.0~3.50.50~0.75>1

持一个月以上的稳定主要出现局部掉块塌落毛洞跨度5m时围岩能保持多日到一个月的稳定主要失稳形式为冒落或片帮精心整理散块构造影响严重一般为风>30>1.25>2.0>0.15>1状结化卸荷带构造面发育一构般为3组均匀间距0.4~0.8m以构造节理卸荷风化裂隙为主贯穿性好多数张开夹泥夹泥厚度一般大于构造面的起伏高度咬合力弱构成较多的不稳固块体层间构造影响严重构造面发结合育一般为3组以上均匀间不良距0.2~0.4m以构造风化的薄节理为主大多数微张层中(0.5~1.0mm)部分张开厚层(1.0mm)有泥质充填层间和软结合不良多数夹泥层间硬岩错动明显互层构造碎裂构造影响严重多数为断状结层影响带或强风化带结构构面发育一般为3组以上均匀间距0.2~0.4m大部分微张(0.5~1.0mm)部分张开(1.0mm)有泥质充填形成好多碎块体Ⅴ散体构造影响很严重多数为状结破碎带全强风化带破碎构带交汇部位构造及风化节理密集节理面及其组合纷乱形成大批碎块体块体间多数为泥质充填甚至呈石夹土状或土夹石状注1围岩按定性分级与定量指标分级有差异时

>30(软>1.252.0~3.50.20~0.40岩>10)>30>1.252.0~3.50.20~0.40————<2.0——一般应以低者为准。

>1>1——毛洞跨度时围岩稳准时间很短约数小时至数日2本表声波指标以孔测法测试值为准假如用其余方法测试时可经过比较试验进行换算。3层状岩体按单层厚度可区分为厚层大于0.5m中厚层0.1~0.5m薄层小于0.1m4一般条件下确立围岩级别时应以岩石单轴湿饱和抗压强度为准当洞跨小于5m，服务年限小于10年的工程确立围岩级别时可采纳点荷载强度指标取代岩块单轴饱和抗压强度指标可不做岩体声波指标测试5测定岩石强度做单轴抗压强度测定后可不做点荷载强度测定。公路地道围岩分级精心整理3.1公路地道围岩分级围岩级别可依据检查、勘探、试验等资料、岩石地道的围岩定性特色、围岩基实质量指标（BQ）或修正的围岩质量指标[BQ]值、土体地道中的土体种类、密实状态等定性特色，按表3.1确立。当依据岩体基实质量定性区分与（BQ）值确立的级别不一致时，应重新审察定性特色和定量指标计算参数的靠谱性，并对它们重新观察、测试。在工程可行性研究和初勘阶段，可采纳定性区分的方法或工程类比方法进行围岩级别区分。表3.1公路地道围岩分级围围岩或土体主要定性特色围岩基实质量指标（BQ）岩或级修正的围岩基实质量指别标[BQ]Ⅰ坚硬岩，岩体完好，巨整体状或巨厚层状构造>550Ⅱ坚硬岩，岩体较完好，块状或厚层状构造550～451较坚硬岩，岩体完好，块状整体构造Ⅲ坚硬岩，岩体较破碎，巨块（石）碎（石）状镶嵌构造450～351较坚硬岩或较软硬岩层，岩体较完好，块状体或中厚层构造Ⅳ坚硬岩,岩体破碎,碎裂构造350～251较坚硬岩,岩体较破碎～破碎,镶嵌碎裂构造较软岩或软硬岩互层,且以软岩为主,岩体较完好～较破碎,中薄层状构造土体：1.压密或成岩作用的粘性土及砂性土2.黄土(Q1、Q2)3.一般钙质、铁质胶结的碎石土、卵石土、大块石土Ⅴ较软岩，岩体破碎；软岩，岩体较破碎～破碎；极破碎各种岩体。碎、裂状、≤250松懈构造一般第四系的半干硬至硬塑的黏性土及稍湿至湿润的碎石土，卵石土、圆砾、角砾土及黄土（Q3、Q4）。非粘性土呈松懈构造、黏性土及黄土呈柔软构造Ⅵ软塑状粘性土及湿润、饱和粉细砂层、软土等注：本表不适用于特别条件的围岩分级，如膨胀性围岩、多年冻土等。3.2围岩分级的主要要素公路地道围岩分级的综合评判方法采纳两步分级，并按以下序次进行：(1)依据岩石的坚硬程度和岩体完好程度两个基本要素的定性特色和定量的岩体基实质量指标（BQ），综合进行初步分级。对围岩进行详细定级时，应在岩体基实质量分级基础上，考虑修正要素的影响修正岩体基实质量指标值。(3)按修正后的岩体基实质量指标[BQ]，结合岩体的定性特色综合评判，确立围岩的详细分级。1名称定性判断代表性岩石精心整理硬质坚硬锤击声洪亮，有回弹，震手，难未风化～细风化的花岗岩、正长岩、岩岩击碎；浸水后，大多无吸水反响闪长岩、辉绿岩、玄武岩、安山岩、片麻岩、石英片岩、硅质板岩、石英岩、硅质胶结的砾岩、石英砂岩、硅质石灰岩等较坚锤击声较洪亮，有稍微回弹，稍1弱风化的坚硬岩；硬岩震手，较难击碎；2未风化～细风化的熔结凝灰岩、大浸水后，有稍微吸水反响理岩、板岩、白云岩、石灰岩、钙质胶结的砂页岩等软质较软锤击声不洪亮，无回弹，较易击1强风化的坚硬岩；岩岩碎；浸水后，指甲可刻出印痕2弱风化的较坚硬岩；3未风化～细风化的凝灰岩、千枚岩、砂质泥岩、泥灰岩、泥质砂岩、粉砂岩、页岩等软岩锤击声哑，无回弹，有凹痕，易1强风化的坚硬岩；击碎；浸水后，手可掰开2弱风化～强风化的较坚硬岩；3弱风化的较软岩；4未风化的泥岩等极软锤击声哑，无回弹，有较深凹痕，1全风化的各种岩石；岩手可捏碎；浸水后，可捏成团2各种半成岩2岩石坚硬程度定量指标用岩石单轴饱和抗压强度（Rc）表达。Rc一般采纳实测值，若无实测值时，可采纳实测的岩石点荷载强度指数Is（50）0.75Rc=Is（50）3Rc?(MPa)>6060～3030～1515～5<5坚硬程度坚硬岩较坚硬岩较软岩软岩极软岩1名?称构造面发育程度主要构造面的主要构造面种类相应构造种类组数均匀间距结合程度（m）完好1～2>1.0好或一般节理、裂隙、层面整体状或巨厚层结构较完好1～2>1.0差节理、裂隙、层面块状或厚层状构造2～31.0～0.4好或一般块状构造较破碎2～31.0～0.4差节理、裂隙、层面、裂隙块状或中厚层小断层构造>30.4～0.2好镶嵌碎裂构造一般中、薄层状构造破碎>30.4～0.2差各种种类构造面裂隙块状构造精心整理<0.2一般或差碎裂状构造极破碎无序很差散体状构造注：均匀间距指主要构造面（1～2组）间距的均匀值。23<33～1010～2020～35＞35Jv(条/m)Kv＞0.750.75～0.550.55～0.350.35～0.15＜0.153Kv>0.750.75～0.550.55～0.350.35～0.15<0.15完好程度完好较完好较破碎破碎极破碎4岩体完好程度的定量指标Kv、Jv的测试和计算方法岩体完好性指标Kv，应针对不一样的工程地质岩组或岩性段，选择有体表性的点、段，测试岩体弹性纵波速度，度应在同一岩体取样测定岩石纵波速度。按下式计算：Kv=(Vpm/Vpr)2式中：Vpm——岩体弹性纵波速度（km/s）Vpr——岩石弹性纵波速度（km/s）岩体体积节理数Jv（条/m3），应针对不一样的工程地质岩组或岩性段，选择有代表性的露头或开挖壁面进行节理（构造面）统计。除成组节理外，对延伸长度大于1m的分别节理亦应予以统计。已为硅质、铁质、钙质充填再胶结的节理不予统计。每一测点的统计面积不该小于2m×5m。岩体值Jv应依据节理统计结果按下式计算Jv=S1+s2++Sn+Sk式中：Sn——第n组节理每米长测线上的条数；31当Rc>90Kv+30时，应以Rc=90Kv+30和Kv代入计算BQ值。2当Kv>0.04Rc+0.4时，应以Kv=0.04Rc+0.4和Rc代入计算BQ值。围岩详细定级时，如遇以下状况之一，对付岩体基实质量指标（BQ）进行修正：有地下水；围岩稳固性受柔弱构造面影响，且由一组起控制作用；存在高初始应力。式中：[BQ]——围岩基实质量指标修正当；BQ——围岩基实质量指标；K1——地下水影响修正系数；K2——主要柔弱构造面产状影响修正系数；K3——初始应力状态影响修正系数。BQ>450450～350～<250地下水出水状态351251湿润或点滴状出00.10.2～0.4～精心整理水0.30.6淋雨状或涌流状出水,水压0.10.2～0.4～0.7～<0.1Mpa或单位出0.30.60.9水量<10L/min?m淋雨状或涌流状出水,水0.4～0.7～压>0.1Mpa或单位0.21.00.60.9出水量>10L/min?m构造面产状及其与构造面走向与洞构造面走向与洞其余组合洞轴线的组合关系轴线夹角<30°,轴线夹角>60°,构造面倾角构造面倾30°～75°角>75°K20.4～0.60～0.20.2～0.4BQ>550550～450～350～<250初始应力状态451351251极高应力区1.01.01.0～1.0～1.01.51.5高应力区0.50.50.50.5～0.5～1.01.0应力状况主要现象Rc/σmax1.硬质岩：开挖过程中时有岩迸发生，有岩块弹出，洞壁岩体发生剥离，新生裂缝多，成洞性差极高应力2.软质岩：岩芯常有饼化现象，开挖<4过程中洞壁岩体有剥离，位移极为显着，甚至发生大位移，连续时间长，不易成洞1.硬质岩：开挖过程中可能出现岩爆，洞壁岩体有剥离和掉块现象，重生裂缝许多，成洞性较差4～7高应力2.软质岩：岩芯时有饼化现象，开挖过程中洞壁岩体位移显着，连续时间较长，成洞性差注:σmax为垂直洞轴线方向的最大初始应力。宜经过室内或现场试验获取，无试验数据和初步分级时，可按表2.2采纳(同铁路地道)；序号双侧岩体的坚硬程度及构造面的结合程度内摩擦角φ（o）粘聚力C（MPa）1坚硬岩,结合好>37>0.22精心整理2坚硬～较坚硬岩,结核一般;37～290.22～0.12较软岩,结合好3坚硬～较坚硬岩,结核差;29～190.12～0.08较软岩～软岩,结合一般4较坚硬～较软岩,结核差～结合很差;19～130.08～0.05软岩,结合差;软质岩的泥化面5较坚硬岩及所有软质岩,结合很差;<13<0.05软质岩泥化层自己表地道各级围岩自稳能力判断围岩级自稳能力别Ⅰ跨度20m,可长远稳固,偶有掉块,无塌方Ⅱ跨度10m～20m,可基本稳固,局部可发生掉块或小塌方跨度10m,可长远稳固,偶有掉块跨度10m～20m,可稳固多日～1个月,可发生小～中塌方Ⅲ跨度5m～20m,可稳固数月,可发生局部块体位移及小～中塌方跨度5m,可基本稳固跨度5m,一般无自稳能力,多日～数月内可发生松动变形位移、小塌方，从而发展为及中～大塌方Ⅳ埋深小时，以拱部松动破坏为主，埋深大时，有明显塑性流动变形和挤压破坏；跨度小于5m,可稳固多日～1个月Ⅴ无自稳能力，跨度5m或更小时，可稳固多日Ⅵ无自稳能力3注：①小塌方：塌方高度<3m，或塌方体积<30m。3②中塌方：塌方高度3～6m，或塌方体积30～100m。3③大塌方：塌方高度>6m，或塌方体积>100m。5.2Q系统简要用法介绍Q分类法主要观察围岩构造、完好性和应力状况及其对应的6个参数，经过公式（5.2-1）计算获取Q值，每一个Q值都反响所在掌子面处的围岩状况，为了更拥有代表性，Q值可以是一个范围。但Q分类法中参数取值也是经过给定性描述赋权值的方法进行，因此在实行中也不免带有人为要素，同时Q